CN113523521A - 一种水下等离子机自动调整装置 - Google Patents

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张鹏昊
马中笙
陈鑫
杜旭光
林国洪
邱兴明
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种水下等离子机自动调整装置，所述装置包括：夹持支架、位移平台、夹持底板、电机、位置测量传感器和控制系统；夹持支架用于固定不同规格的等离子割枪；位移平台与电机输出轴连接，用于调整夹持支架的位置，保证在切割过程中等离子切割头与被切割工件表面之间的距离保持在5mm左右；位置测量传感器用于实时测量及反馈等离子切割头与被切割工件表面之间的距离，控制系统用于信息交换及控制。本发明公开的水下等离子机自动调整装置能够实现水下环境中等离子机切割时的自动化调整，避免人员手动调整，从而避免工作人员直接暴露在辐照环境下中，同时通过自动调整的方式提高等离子机的切割效率。

Description

一种水下等离子机自动调整装置
技术领域
本发明属于等离子切割领域，尤其涉及一种水下等离子切割机的自动调整装置。
背景技术
在核反应堆在长达几十年的运行过程中，其内部的部件由于长时间受到核辐照而具有强辐射场，因此当核反应堆退役时，一般采用机器人、动力机械手等自动化机械来代替人工来进行拆除，从而降低或者避免工作人员受到放射性辐照。
作为一种在水下反应堆退役过程中切割效率最高、稳定性最强的切割工具，水下等离子机在切割过程中必须保证等离子切割头与被切割工件表面之间的距离在5mm左右，因此水下切割的等离子机必须专门配置自动调节装置才能达到上述切割距离要求。
现有的等离子机自动调整装置主要通过限位开关以实现规定切割距离下的切割，然而该种具有限位开关自动调整装置只适用于对地面上水平放置材料的切割控制调整，而不能用于对水下的退役反应堆进行操作。
因此，亟需一种可以在应用于水下的等离子机自动调整装置，该装置可以实现在水下环境中等离子机与待切割工件之间距离的自动化调整。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种水下等离子机自动调整装置，该装置可以实现水下环境中等离子机切割时的自动化调整，避免人员手动调整，从而避免工作人员直接暴露在辐照环境下中，同时通过自动调整的方式提高等离子机的切割效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种水下等离子机自动调整装置，所述装置包括：夹持支架、位移平台、夹持底板、电机、位置测量传感器和控制系统，所述夹持支架安装在位移平台上；所述位移平台安装夹持底板上；所述电机位于夹持底板侧面，其轴与位移平台连接；所述位置测量传感器安装在夹持底板内部；所述控制系统与电机和位置测量传感器连接；所述电机具有防水功能。
优选的，所述夹持支架的夹持直径可调，直径调节范围为40mm～65mm。
优选的，所述电机为一个或两个。
优选的，所述控制系统包括：信号采集控制模块、主控制模块、电机控制模块、显示模块、电源模块和远程控制系统。
优选的，所述电源模块中，为信号采集控制模块的供电的单元进行了隔离降噪处理。
本发明的有益效果是：本发明公开的水下等离子机自动调整装置利用位置测量传感器、控制系统、电机和位移平台，上述部件之间通过控制系统协调，互相配合实现水下环境中等离子机切割时的距离的自动化调整，避免人员手动调整，从而避免工作人员直接暴露在辐照环境下中，同时通过自动调整的方式提高等离子机的切割效率。
附图说明
图1为本发明水下等离子机自动调整装置装配结构示意图；
图2为本发明水下等离子机自动调整装置夹持支架结构示意图；
图3为本发明水下等离子机自动调整装置位移平台及电机装配结构示意图；
图4为本发明水下等离子机自动调整装置夹持底板结构示意图；
图中：1.夹持支架 2.位移平台 3.夹持底板 4.电机 5.控制系统。
具体实施方式
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
一种如图1所示的水下等离子机自动调整装置，所述装置包括：夹持支架1、位移平台2、夹持底板3、电机4、位置测量传感器和控制系统5。夹持支架1安装在位移平台2上，且夹持直径在40mm～65mm的范围内可调，用于固定不同规格的等离子割枪；位移平台2安装在夹持底板3上方，并与电机输出轴连接，用于调整夹持支架1的位置，以保证在切割过程中等离子切割头与被切割工件表面之间的距离保持在5mm左右；上述位置测量传感器安装在夹持底板3内部，通过防水航插与控制系统连接，用于实时测量及反馈等离子切割头与被切割工件表面之间的距离，控制系统5接受到反馈信息后，驱动电机4，电机4带动位移平台2进行等离子切割头位置调整。
上述电机4根据被控位移平台的维度设置，可以是一个或者两个，由于是用于水下等离子机位置调整，因此电机4具有防水功能。
上述控制系统5包括：信号采集控制模块、主控制模块、电机控制模块、显示输入模块、电源模块和远程控制系统，其中信号采集控制模块主要对等离子电源的工作状态、工作电压、工作电流及故障状态等信号进行采集；主控制模块主要对其他几个控制模块的信号进行交互处理，主要是根据传感器的实时反馈，对等离子割嘴与工件的之间的距离进行实时调整，并调整等离子机的弧电压、引弧时间等参数、等离子割枪的速度和等离子体的弧压信号，以保证切割过程中等离子火焰连续稳定；电机控制模块主要将主控制模块输出的脉冲信号转换为电流信号，控制电机进行定速，定距离的运动，结合位移平台实现等离子枪的位置精准可控；显示输入模块主要显示各个模块的工作状态，并可以对参数进行设置；电源模块为各个单元提供稳定的供电，由于信号采集控制模块容易受到其他工作电源杂波影响，因此电源模块中对其供电进行里单独隔离降噪处理；远程控制系统主要为系统远程控制预留通讯接口，通过延长的以太网网络电缆，可以实现在非污染区域的远程系统控制，从而实现远程的等离子切割自动调整。

Claims (5)

1.一种水下等离子机自动调整装置，其特征在于，所述装置包括：夹持支架(1)、位移平台(2)、夹持底板(3)、电机(4)、位置测量传感器和控制系统(5)，所述夹持支架(1)安装在位移平台(2)上；所述位移平台(2)安装夹持底板(3)上表面的凹槽中；所述电机(4)位于夹持底板(3)侧面，且电机(4)的轴与位移平台(2)连接；夹持底板(3)内部安装测量传感器；所述控制系统(5)与电机(4)以及位置测量传感器连接；所述电机(4)具有防水功能。
2.根据权利要求1所述的水下等离子机自动调整装置，其特征在于，所述夹持支架(1)的夹持直径可调，直径调节范围为40mm～65mm。
3.根据权利要求1所述的水下等离子机自动调整装置，其特征在于，所述电机(4)为一个或两个。
4.根据权利要求1所述的水下等离子机自动调整装置，其特征在于，所述控制系统(5)包括：信号采集控制模块、主控制模块、电机控制模块、显示模块、电源模块和远程控制系统。
5.根据权利要求4所述的水下等离子机自动调整装置，其特征在于，所述电源模块包括信号采集控制模块的供电单元，所述供电单元进行了隔离降噪处理。
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